Az ötvözött elemek szerepe a szürkeöntvényben

1. Mangán és kén
Generally speaking, sulfur is a harmful element. But for gray cast iron, a small amount of sulfur plays a very important role in the refinement of graphite core and cocrystal groups. Therefore, the sulfur content in gray cast iron should not be less than 0.06%, and it is best to keep between 0.06% and 0.08%. If the sulfur content is too high (>0,18 százalék ), mindenféle káros hatás megjelenik, és rontja az öntvény minőségét.
A kén erős kémiai aktivitású elem. Ha az öntöttvas mangántartalma nagyon alacsony, a kén és a vas FeS vegyületet termel (olvadáspontja 1193 fok), valamint alacsony olvadáspontú kokristályokat képez vassal és szénnel (szén 0,17 százalék, kén 31,7 százalék, a többi vas, olvadáspontja 975 fok).
FeS A vasoldatban teljesen feloldható. Amikor a vas megszilárdul, a kén vagy FeS az ausztenitben és a karbonizációs szilárd oldatban nagyon kicsi, fokozatosan feldúsul a maradék folyadékfázisban, végül szulfid formájában kicsapódik, amikor az öntöttvas kéntartalma 0,02 százalék, független szulfid jelenhet meg.
A szürkeöntvényben a kén és a mangán affinitása sokkal nagyobb, mint a vasé, és a következő egyenletben leírt reakcióban az MnS képződése van túlsúlyban.
Mn plusz FeS MnS plusz Fe
Az MnS olvadáspontja 1620 fok. A szürkeöntvényben az MnS egy kisméretű és ártalmatlan kékesszürke zárvány, amely a fémmátrixban szétszórtan található, és segít az öntöttvas feldolgozási teljesítményének javításában és a szerszám élettartamának növelésében.
A szürkeöntvényben az MnS és a FeS egymásba tud oldódni, így a szulfid (MnFe) S összetett mangán és kén mennyisége változó. A kén és az oxigén kölcsönösen oldható is lehet, így a szürkeöntvényben a szulfidhelyzet nagyon összetett, a keletkező vegyületeket FexMnySvOw-val ábrázolhatjuk, ahol x, y, v és W értékei az öntöttvas fajlagos körülményeitől függően változnak.
Az elmúlt években a kvantitatív metallográfiai elemzéssel végzett vizsgálat kimutatta, hogy 1 cm3-es hamu öntöttvasban körülbelül 43 millió MnS és (MnFe) S zárvány található, és a zárványok mérete 2-23 mikrométer. A zárványok összmennyisége kevesebb, mint az öntöttvas tömegének 0,01 százaléka.
Ha kén van a FeS-ben vagy a háromkomponensű kokristályban, a folyadékfázisban a kokristályblokk határfelületén a megszilárdulás folyamatában szegregálódik, gátolja a kokristálycsoport növekedését, és fokozza a kokristály-szilárdulás túlhűtését, ezáltal fokozza az öntöttvas fehérszájú hajlamát. A megszilárdulás után a feS vagy hármas kokristály a kokristálycsoport határán az öntöttvas mechanikai tulajdonságait alacsonyra, a ridegségét pedig nagyra csökkenti. Ez a kén káros hatása.
Ha elegendő mennyiségű mangánt adunk az öntöttvashoz, hogy gátolja a FeS-termelést és finom és diszpergált szulfidzárványt képezzen, a kén pozitív és előnyös szerepet fog játszani a grafit magképződésében és növekedésében. EREDMÉNYEK Öntöttvas kis kristály kicsi, grafit A típusú, nem lesz fehér száj. Ahhoz, hogy a grafitlemez formája kielégítő legyen, a szürkeöntvény minimális kéntartalma 0,06 százalék legyen. A kéntartalom ennél az értéknél alacsonyabb, a grafitlemez eloszlása ​​az öntöttvasban rossz, könnyen előállítható a fehér száj.
A szürkeöntvényben található mangán fő szerepe a kén visszatartása és a FeS képződés gátlása. Mivel a mangán és a kén atomtömegének aránya 1,71. Az öntöttvasban képződő mangán és kén MnS egyenérték aránya 1,71. Az egyensúlyinál magasabb mangn, ún